Da molti anni la diffusione delle pompe di calore è in continuo e forte aumento: negli ultimi anni, gli incrementi di mercato sono stati a doppia cifra.
Gli obblighi di legge in termini di copertura con energie rinnovabili del fabbisogno energetico degli edifici, che il DLgs. 199/2021 ha portato al 60% per i nuovi edifici e per le ristrutturazioni rilevanti, hanno dato ulteriore impulso alla diffusione delle pompe di calore, che sono in molti casi un modo semplice per soddisfare i requisiti di legge.
Una pompa di calore permette di riscaldare un edificio utilizzando per la maggior parte calore rinnovabile prelevato dall’ambiente esterno (dall’aria, o dal terreno nelle pompe di calore geotermiche), a fronte di un consumo elettrico che risulta minoritario rispetto al totale del calore fornito.
Il nome stesso lo dice: è come se il calore, che nella stagione invernale tende spontaneamente a passare dalla casa riscaldata verso l’ambiente esterno più freddo, venisse “pompato” in senso inverso. La quota di calore presa dall’ambiente esterno è, di fatto, rinnovabile.
Uno dei vantaggi degli impianti a pompa di calore è dato dal fatto che molte di queste apparecchiature sono reversibili, ovvero sono in grado sia di riscaldare un edificio nella stagione fredda, che di raffrescarlo nella stagione calda. In questo caso, infatti, la pompa di calore è in grado di sottrarre calore (cioè, raffreddare) l’edificio, dissipando il calore nell’ambiente esterno, anche se questo è a temperatura maggiore.
Anche nella stagione estiva quando l’esigenza principale è quella di raffrescare l’edificio, rimane tuttavia anche un fabbisogno di calore per il riscaldamento dell’acqua sanitaria.
Le pompe di calore di grandi taglie, usate in grandi edifici come alberghi, condomini, ecc., possono addirittura effettuare il recupero termico: mentre raffrescano l’edificio, anziché dissipare il calore all’esterno, sfruttano parte di questo calore “di scarto” per riscaldare l’acqua sanitaria, ottenendo un doppio effetto utile.
Il recupero termico, tuttavia, rimane appannaggio delle pompe di calore di grandi dimensioni, mentre nelle pompe di calore di piccola taglia, del tipo usato nelle abitazioni unifamiliari, nella fase di raffrescamento non è generalmente possibile.
Questo significa che la pompa di calore, impegnata nella stagione estiva a raffrescare l’edificio, diverse volte al giorno deve effettuare una inversione di ciclo. Deve, cioè, fermarsi e smettere di raffrescare per andare a riscaldare l’acqua per gli usi sanitari.
L’inversione di ciclo rappresenta:
- un’interruzione, sia pure temporanea, del raffrescamento ambienti;
- una fase di funzionamento fortemente inefficiente dal punto di vista energetico, associata ad un aumento dei consumi e a un peggioramento delle prestazioni; anche una pompa di calore di alta qualità e con alti livelli di efficienza, almeno sulla carta, nella pratica può vedere crollare drasticamente le sue prestazioni a causa delle frequenti inversioni di ciclo;
- una condizione di particolare stress per il compressore, componente chiave della pompa di calore, il cui ripetersi accelera il deterioramento del compressore e ne riduce la vita utile.
In presenza di una pompa di calore reversibile, utilizzata per riscaldamento, raffrescamento e acqua calda sanitaria, l’abbinamento con un impianto solare termico per acqua calda sanitaria è una scelta vincente.
Il solare termico è normalmente in grado di fornire quasi la totalità dell’acqua calda sanitaria durante tutta la stagione estiva, quando cioè la pompa di calore è impegnata nel raffrescamento, azzerando o minimizzando il numero di inversioni di ciclo.
Questo di traduce in un utilizzo ottimale della pompa di calore, che potrà operare sempre con il massimo dell’efficienza, con una durata della sua vita utile pressoché raddoppiata.
Anche nei rimanenti mesi dell’anno, al di fuori della stagione estiva in cui è richiesto di raffrescare gli ambienti, il solare termico, con collettori di qualità o dotati di tubi sottovuoto, darà importanti vantaggi, fornendo una rilevante percentuale del fabbisogno per il riscaldamento dell’acqua sanitaria, e riducendo ulteriormente i consumi.
Non solo il fotovoltaico, dunque, è un sistema virtuoso abbinato ad una pompa di calore, ma anche il solare termico.
Per fornire acqua calda sanitaria ad una famiglia di 4-5 persone, sono più che sufficienti 5 mq di pannelli solari (quindi 2 collettori): vale la pena di riservare un piccolo spazio della falda soleggiata del tetto per ottenere i migliori vantaggi non solamente dal solare termico, ma anche dall’impianto a pompa di calore, migliorando nettamente le prestazioni energetiche dell’intero edificio.
L’autore dell’articolo ringrazia Jurgen Korff (Paradigma Italia) per gli spunti forniti sulla questione trattata.
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